调节阀阀杆结构的制作方法

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本实用新型涉及一种调节阀，尤其是一种用于船用汽轮机调节阀的阀杆结构。


背景技术：

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汽轮机调节阀是高温高压的新蒸汽进入汽轮机作功前必须经过的部件。汽流经过该部件时所产生的流动损失对机组的经济性能有着直接的影响。调节阀喉口位置的不稳定复杂流动也是引起额外的噪声与振动的直接原因。因此调节阀杆的流场对于汽轮机的振动噪声性能影响较大。
[0003]
目前，汽轮机的调节阀杆主要采用的结构主要有两种结构形式，这两种阀杆分别有其优缺点。
[0004]
一种为采用提板式锥形阀头结构，见图1的(a)。这种结构多在小功率汽轮发电机组中有着广泛的使用。阀杆末端采用罩螺母作为提板与阀杆之间的固定结构。各调节阀尾部长度不同使得提板移动的时候多个调节阀能够依次开启。其所需要的执行结构较少，调节阀杆结构简单。但是，同时其游隙与中心偏差较大，难以保证开启及关闭时的快速性。锥形阀头在开启时也需要更大的开启力。
[0005]
另一种为带有空心阀头的直联结构，见图1的(b)。这种结构在大功率汽轮机组中较多采用。为了减小执行油压，保证出力，该结构将阀杆头部设计为空心结构。该结构能够在顶部设置通孔成为平衡阀门以减小开启力。另一方面，相比锥形阀头，空心阀头的使用在一定程度上能侈减小调节阀后的气流空穴区，降低噪声。在执行油压较大的情况下，采用直联结构能够保证较小的中心偏差，保证启停的快速性。但是该结构采用的空心阀头在阀喉部位置仍会产生一定的流动损失。该现象在阀处于小开度情况下时尤为明显。由此也将引起额外的振动与噪声。


技术实现要素：

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本实用新型是要提供一种调节阀阀杆结构，实现汽轮机调节阀在小开度情况下的流动改善。
[0007]
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种调节阀阀杆结构，由阀杆、导流锥阀头组成，所述导流锥阀头通过定位销固定连接在阀杆头部上，所述阀杆头部内部和导流锥阀头内部均为空心结构，所述阀杆头部和导流锥阀头上开有平衡孔。
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进一步，所述阀杆上设有多道凹槽，以减小阀杆漏气量。
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进一步，所述导流锥阀头型线为三段圆弧组成的光顺型线，三段圆弧连接处为二阶导连续的过渡线。
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进一步，所述阀杆通过衬套安装在调节阀的阀盖中，所述阀杆端部从阀盖中伸出后，通过连杆机构下的执行结构进行动作；所述导流锥阀头与调节阀的阀座间相互配合连接。
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进一步，当调节阀在关闭的时，所述调节阀中的腔室b、腔室c和腔室d通过阀杆以
及导流锥阀头上的平衡孔相互连接，使腔室b、腔室c和腔室d内部的压力处于平衡状态，从而使得阀杆在抬升的时候不承受很大的汽流压差力。
[0012]
进一步，当调节阀抬升时，所述阀盖、衬套及阀座不发生位移，蒸汽经过导流锥阀头与阀座之间的光顺流道通过调节阀结构。
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本实用新型的有益效果是：
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本实用新型的调节阀阀杆结构简单，采用后不需要占用额外空间，能够有效改善调节阀喉口位置的流动情况，减小流动损失并减小振动与噪声，提高汽轮机整机效率。且能够扩展应用到同类型大功率船用汽轮机组。
附图说明
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图1是现有的阀头结构示意图；
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其中：a)提板式结构，(b)带有空心阀头的直联结构；
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图2是带有导流锥的阀杆分解示意图；
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图3是带有导流锥的阀杆结构剖视图；
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其中：(a)阀杆结构，(b)阀头结构；
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图4是调节阀杆与相关部套的连接示意图；
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图5是主汽门阀杆应用实例示意图；
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其中：(a)全关状态，(b)全开状态。
具体实施方式
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下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
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如图2所示，一种调节阀阀杆结构，由阀杆3、导流锥阀头6及定位销5组成。导流锥阀头6通过定位销5固定连接在阀杆3头部上。如图3的(a)所示，阀杆3头部内部为空心结构。阀杆3头部开有平衡孔8。阀杆3上具有13道凹槽9，以减小阀杆漏气量。阀杆3通过衬套a2及衬套b4安装在阀盖1中，阀杆3端部从阀盖1中伸出后，通过连杆机构下的执行结构进行动作。阀杆3与连杆结构连接方式详见图4。
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如图3的(b)所示，导流锥阀头6内部也为空心结构，导流锥阀头6型线主要有三段圆弧组成的光顺型线。各圆弧连接位置保证二阶导连续。导流锥阀头6上开有平衡孔8。导流锥阀头6与阀座7间相互配合。
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如图5的(a)所示，调节阀主要由阀盖1，衬套a2，阀杆3，衬套b4，定位销5，导流锥阀头6及阀座7等组成。
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调节阀在关闭的时候腔室b，c，d通过阀杆以及导流锥阀头上的平衡孔相互连接。腔室b，c，d内部的压力达到平衡。这使得阀杆3在抬升的时候不用承受很大的汽流压差力。
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调节阀抬升时，阀盖1，衬套a2，衬套b4及阀座7不发生位移。蒸汽通过导流锥阀头6与阀座7之间的光顺流道通过调节阀结构。
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调节阀刚刚开始上升时高压蒸汽通过阀头与阀杆上的平衡孔进入腔室c，d。调节阀上下的蒸汽压力得到平衡，这使得调节阀的进一步开启所需要的力下降。腔室b内的高压蒸汽通过阀杆与衬套之间的间隙流入腔室a中，在该位置蒸汽将被抽走以防止蒸汽外泄。
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通过控制阀杆向上移动的距离能够改变阀头与阀座之间的喉口位置的面积以增
减调节阀通过酌蒸汽量。图5的(b)中展示了全开状态的调节阀杆位置。